紅楓湖生態(tài)溝渠面源污染阻控技術的生物學機理.pdf

1、由于環(huán)境基礎設施的建設遠遠滯后于經濟的發(fā)展,大量工業(yè)廢水、農業(yè)污水、生活污水和地表徑流直接排入河流,河底累積了大量污泥和腐爛的植物殘體,超過了環(huán)境的自凈能力,造成水體富營養(yǎng)化;加上河道的處理方式不當,致使河道生態(tài)系統(tǒng)進一步退化。同時隨著人們環(huán)境意識、生態(tài)觀念的增強,恢復受損的河流生態(tài)系統(tǒng)越來越受到社會的關注。本文在前人研究的基礎上,闡述生態(tài)溝渠的修復理念、并借鑒國內外溝渠整治的經驗,應用資料分析、現場調查等方法對紅楓湖黃土寨溝流域進行了

2、河流現狀調查,并分析了該流域存在的主要問題。在此基礎上初步建立了一套生態(tài)溝渠構建體系,進行典型工程溝渠生態(tài)修復工程建設實踐。以工程為依托,采用野外監(jiān)測和室內模擬分析相結合的方法,對紅楓湖黃土寨溝梯級水壩系統(tǒng)對河流水質改善效果,水生植物的生長、截留、衰亡對水體營養(yǎng)貢獻的大小,微生物脫氮對水體富營養(yǎng)化的作用,水質改善影響因素等方面進行了研究與探討,研究成果如下:
　　(1)貴州山區(qū)農田溝渠具有周邊地形復雜、種植模式多樣、居民居住較分散

3、等特點,水體污染物隨季節(jié)及位置變化波動較大。污染物以氮、磷營養(yǎng)物質為主,氮營養(yǎng)鹽主要以氨氮、硝氮的形式存在,磷營養(yǎng)鹽主要以顆粒態(tài)的形式存在。以梯級小水壩、水生植物群落及小型人工濕地為主體的生態(tài)溝渠系統(tǒng),能明顯降低水體各指標濃度,有效去除山區(qū)農村面源污染物,是值得推廣的入湖河流污染物控制技術。
　　(2)人工輔助下恢復受損河道的植物群落從而提高河道自凈能力的技術路線是可行的。紅楓湖生態(tài)溝渠河道植物種類匱乏,主要為挺水植物,其中菖蒲、

4、水蔥、黃菖蒲去除氮磷能力高,是值得推廣的優(yōu)勢物種。試驗區(qū)植株體內氮、磷營養(yǎng)元素分析表明,營養(yǎng)鹽為磷過剩而氮偏低,處于氮限制狀況;地上部分的生物量占整株個體的66％,地上部分的氮磷積累量遠遠大于地下部分的氮磷積累量,適時收割植物的地上部分可以取得良好的效果;濕生植物衰亡對水體水質影響主要在冬、春季節(jié),影響作用不可忽略;對水生植物的收獲利用必須重視,減輕因凋落物腐爛分解引起的二次污染,減少物質的沉積。
　　(3)微生物的活性與數量也與

5、氮磷的去除密切相關,亞硝酸細菌、反硝化細菌與水體指標NH4+-N、TN有密切聯系。植物配置未必都增強其凈化功能,在對TN和NH4+去除中,單一植物效果最好的是黃菖蒲,其次是植物配置美人蕉+菖蒲,在對NO3-去除中,植物配置菖蒲+黃菖蒲的去除效果優(yōu)于單一植物。就植物氮磷積累含量而言,菖蒲+黃菖蒲的氮磷去除效果最好。
　　(4)影響生態(tài)溝渠河道水質凈化效果的主導因素是水生植物生物量、物種多樣性、植物配置、微生物活性以及人類的相關性活動